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静电除尘技术的发展趋势及粉尘捕集问题

发布时间:2019-03-27 发布者:沐森环保

综观近几年来国内外电除尘技术的发展情况,今后电除尘技术的发展趋势大致是:

(1)致力于进一步提高除尘效率,以满足更加严格的排放标准的要求

低温电除尘器出口的烟尘中约30%是振打产生的二次扬尘,而高温电除尘器出口的烟尘中振打产生的二次扬尘则高达约60%。防止清灰振动引起部分己被捕集的粉尘再飞扬,提高对微尘的捕集能力,扩大对高比电阻除尘的适应范围(后级电场粉尘细,比电阻较高),是各国除尘界关注的热点问题。对此,己进行了大量的研究工作,并取得了一些积极的研究成果。如日本电力部门确认,用半湿式电除尘器可以把燃煤锅炉的烟尘排放浓度控制在15mg/m³(标准状态下)以内,能满足一些地区极其严格的排放标准。

(2)减少电除尘器基建投资和现有设备改造费用

专家普遍认为宽间距不但能改善电除尘器的性能,而且有明显的经济效益。美国燃烧工程公司(CE)和南方研究所(SRI)所进行的试验表明,同极间距可增大至457mm而不影响除尘性能。对电除尘器本体结构进行优化设计,选择较佳的极配形式,是减少电除尘器摧建投资的重要手段。

(3)在保证除尘效率的前提下,尽可能节约能源

节约能源的措施之一是采用间歇供电,也就是供电一个或几个半波后停。止供电几个半波。电除尘器在停止供电时如同一个大的电容器,平均电场强度几乎与常规供电方式时一样高。间歇供电尤其适用于捕集高比电阻粉尘。此时间歇供电因减小了板电流密度,故可减少收尘极板上粉尘层内的电场强度,使之不超出粉尘层内气体的击穿场强,从而控制了反电晕的产生。另一个措施是采用能源管理系统(EMS)。当电除尘器在烟气浊度很低(低于5%)的情况下工作时,消耗的能量很大。如果能够准确控制环保要求所允许的烟气浊度,则在稍许增加浊度的情况下可以获得较大的节能效果。

(4)采用经济有效的方法解决高比电阻粉尘的捕集问题

为减少二氧 化硫对环境的污染,要求工厂尽量多烧低硫煤。低硫煤的飞灰比电阻一般较高,如何解决高比电阻粉尘的捕集问题,也是当务之急。曾出现“高温电17除尘器”、“冷电极双区电除尘器”等,但由于种种原因,实际上应用得还不多。烟气调质处理是捕集高比电阻粉尘的有效办法,但费用较高。喷入的SO3是否随烟气排放造成新的污染,也尚待进一步调研研究。国内曾在进口烟气含尘浓度高35~40g/m³(标准状况下)]、粉尘比电阻高(1012Ω·cm以上)、电场风速高(1.5m/s左右)的大武口电厂100MW机组除尘器上,以微机自动控制高、低压供电装置代替普通的模拟控制供电装置,在其它运行条件不变的前提下,运行参数明显提高,出口烟气含尘浓度大幅度降低。脉冲供电也是提高高比电阻粉尘捕集效率的有效手段。对于已建成而效率不能满足要求的电除尘器,可以在不变动原本体结构和常规供电装置的条件下,加装脉冲电压发生与控制设备,原供电装置保留以供给基础电压,一可以获得显著的效益。所增加的费用比新建或改建电除尘器节约得多。

(5)提高电除尘器对煤种变化的适应性

常规电除尘器对粉尘比电阻较敏感,粉尘比电阻小于104Ω·cm(如飞灰可燃物大于10%)或大于1012Ω·cm(如Sar小于0.5%的低硫煤烟尘)都将造成除尘效率急剧下降。要维持高效率,则需增加电场数或降低电场风速,势必使电除尘器体积大、投资高的缺点更为突出。国内在烧低硫无烟煤或贫煤时,粉尘比电阻呈两极分化,其中细粉尘比电阻大于1013Ω·cm;飞灰可燃物含量高的粉尘比电阻小于104Ω·cm。在焦作电厂200MW机组上,取用宽间距、鱼骨针放电极配辅助电极、末级电场出口设横向槽板的KFH型电除尘器,除尘效率达99.6%以上,对其机理研究和结构的优化正在深入之中。

(6)开发电除尘器智能控制软件,进一步提高自动化水平

自从微机应用于电除尘器自动控制系统之后,电除尘器供电控制技术的开发研究从硬件转向软件,利用各种软件来丰富电除尘器的控制功能,是供电控制技术新的发展趋势。虽然在199s年我国已成功研制出以电除尘器的高压和低压供电控制设备为下位机,以工业控制计算机为上位机,以浊度仪等检测设备为耳目,以能量管理为目标,即五者联用,形成具有遥感、遥控、遥信、数据自测自记录、故障自诊断呈现、高精度自动化、大幅度节能和全面计算机管理的现代智能运行控制系统。但是,该系统的智能控制水平还相对较低,还不能根据煤种和锅炉负荷的变化,实行自动跟随控制、优化控制或模糊控制,电除尘器专家知识库还不健全,专家在线故障诊断、专家在线优化控制、专家在线优化管理、专家在线运行帮助和远程通信、网络资源共享功能等还都刚刚起步,有待进一步完善和提高。显而易见,随着电除尘器控制管理功能的不断丰富,在不久的将来,电除尘器的自动化程度会提高到一个新的水平。

总之,电除尘技术的发展只有近百年的历史,它还是一门年轻的学科,虽然在发展过程中存在着诸如理论还不能指导实践、结构型式不尽合理、供电电源达不到素,又面临着环保标准日趋严格和袋式除尘器的挑战,但电阻尘器仍蕴藏着巨大潜力。电除尘器无论从理论和技术上还是处于工业实践中,其出口排放浓度都是可以达到粉尘排放标准小于50mg/m³,的。在适当增加设备投入并精心设计严格制造,要达到小于30mg/m³的排放也是可能的。只要我们依靠科学的方法努力发掘,就一定能获得新的突破,得到它丰厚的回报。


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